扭力梁横梁加强结构疲劳失效分析

随着汽车底盘零部件产品对高承载、轻量化、低成本、高性能、高可靠性、大空间等综合性的要求越来越高,作为汽车后桥的扭力梁产品,其具备轻量化、低成本、高性能和大空间的综合优势,但其可靠性是扭力梁设计中最重要的难题。扭力梁的可靠性难题体现在横梁与横梁侧向加强板搭接结构的疲劳寿命,基于Hypermesh、FEMFAT有限元法的疲劳寿命方法,对扭力梁进行了扭转台架疲劳工况的仿真和疲劳寿命预测,将其结果与实际台架疲劳试验数据进行对比分析,结合扭转台架疲劳工况受力机理分析,发现了原结构方案设计的不足。研究扭力梁开裂失效的原因,对扭力梁结构进行创新优化设计,改进优化了结构方案设计,降低扭力梁的风险区域应力值,大幅提高了疲劳寿命,保障了扭力梁在扭转台架疲劳工况载荷下的可靠性,同步获得了重量更轻的结构方案,有效地解决了扭力梁的焊缝疲劳开裂问题,为扭力梁横梁加强结构及类似受力结构的设计提供了重要的指导。

基于应变能分析的后副车架电机前悬置安装点动刚度优化设计

NVH是整车性能的重要衡量指标之一,电动汽车电驱动后独立悬架中,电驱动动力总成一般通过3个或4个悬置安装在后副车架上,而后副车架电机悬置安装点动刚度对动力总成隔振与噪音有很大的影响。为了保证整车的NVH性能,需要对后副车架的电机悬置安装点进行必要的动刚度分析与优化。现通过CAE分析得出其前悬置安装点在高低频段X、Z向动刚度较低,需要进行优化。通过约束模态与动刚度联合分析识别出动刚度低谷所在频率值,然后针对这几个频率值进行动刚度应变能分析,通过应变能的分布对后副车架结构进行优化设计,做到有针对性加强,从而提高电机前悬置安装点X、Z向动刚度,使得X向动刚度与Z向动刚度均达到了15000 N/mm的目标值。整个优化设计完成后后副车架的总质量没有增加,在充分提升动刚度的同时做到轻量化,同时该分析优化方法对其他电动车副车架悬置点动刚度优化提供了借鉴方法。

U型扭力梁焊缝疲劳失效分析研究

随着汽车底盘零部件产品对轻量化、低成本、高性能、高可靠性等综合性的要求越来越高,作为汽车后桥的U型扭力梁产品,具备轻量化、低成本和高性能的综合优势,但其可靠性已成为U型扭力梁设计中最重要的难题。U型扭力梁的可靠性难题主要体现在横梁与横梁加强板搭接结构的焊缝疲劳寿命。该文基于Hypermesh、FEMFAT有限元法的焊缝疲劳寿命方法,提出一种更为可行合理的焊缝疲劳分析方法。结合相关扭力梁断裂的特点,对该方法进行扭转台架疲劳工况的仿真和疲劳寿命预测,并将其结果与实际台架疲劳试验数据进行对比分析,发现了原结构方案设计的不足。在扭力梁重量变化不大的基础上进行结构上的创新,同步改进优化了结构方案设计和焊缝布置,降低扭力梁的风险区域应力值,保障了U型扭力梁在扭转台架疲劳工况载荷下的可靠性,以满足客户对该产品的要求。通过一系列的台架疲劳试验研究,并与优化前后的疲劳寿命进行对比,总结出焊缝实际台架疲劳寿命受疲劳分析方法、结构方案、焊缝布置等因素的影响,有效地解决了U型扭力梁的焊缝疲劳开裂问题。